开合式遮蔽构件及具有开合式遮蔽构件的沉积机台的制作方法

1.本实用新型有关于一种具有开合式遮蔽构件的沉积机台，主要通过开合式遮蔽构件遮挡承载盘，以避免在清洁处理腔室的过程中污染承载盘。


背景技术：

2.化学气相沉积(cvd)、物理气相沉积(pvd)及原子层沉积(ald)皆是常用的薄膜沉积设备，并普遍被使用在集成电路、发光二极管及显示器等制程中。
3.沉积设备主要包括一腔体及一晶圆承载盘，其中晶圆承载盘位于腔体内，并用以承载至少一晶圆。以物理气相沉积为例，腔体内需要设置一靶材，其中靶材面对晶圆承载盘上的晶圆。在进行物理气相沉积时，可将惰性气体及/或反应气体输送至腔体内，分别对靶材及晶圆承载盘施加偏压，并通过晶圆承载盘加热承载的晶圆。
4.腔体内的惰性气体因为高压电场的作用，形成离子化的惰性气体，离子化的惰性气体会受到靶材上的偏压吸引而轰击靶材。从靶材溅出的靶材原子或分子受到晶圆承载盘上的偏压吸引，并沉积在加热的晶圆的表面，以在晶圆的表面形成薄膜。
5.在经过一段时间的使用后，腔体的内表面会形成沉积薄膜，因此需要周期性的清洁腔体，以避免沉积薄膜在制程中掉落，进而污染晶圆。此外靶材的表面亦可能形成氧化物或其他污染物，因此同样需要周期性的清洁靶材。一般而言，通常会通过预烧(burn-in)制程，以电浆离子撞击腔体内的靶材，以去除靶材表面的氧化物或其他污染物。
6.在进行上述清洁腔体及靶材时，需要将腔体内的晶圆承载盘及晶圆取出，或者隔离晶圆承载盘，以避免清洁过程中污染晶圆承载盘及晶圆。


技术实现要素：

7.一般而言，沉积机台在经过一段时间的使用后，通常需要进行清洁，以去除腔室内沉积的薄膜及靶材上的氧化物或氮化物。在清洁的过程中产生的微粒会污染承载盘，因此需要隔离承载盘及污染物。本实用新型提出一种开合式遮蔽构件及具有开合式遮蔽构件的沉积机台，主要通过两个驱动装置分别带动两个遮蔽板朝相反方向摆动，使得两个遮蔽板操作在一开启状态及一遮蔽状态。操作在遮蔽状态的遮蔽板可用以遮蔽承载盘，以避免清洁腔体或靶材时产生的微粒污染承载盘。
8.本实用新型的一目的，在于提供一种具有开合式遮蔽构件的沉积机台，主要包括一反应腔体、一承载盘及一开合式遮蔽构件。开合式遮蔽构件包括两个驱动装置及两个遮蔽板，其中两个驱动装置分别连接两个遮蔽板。
9.在清洁反应腔体时，两个驱动装置分别带动两个遮蔽板以摆动的方式相互靠近，并通过两个遮蔽板遮挡容置空间内的承载盘，以避免清洁过程中使用的电浆或产生的污染接触承载盘。在进行沉积制程时，两个驱动装置分别带动两个遮蔽板以摆动的方式相互远离，并可对反应腔体内的基板进行薄膜沉积。
10.此外，操作在遮蔽状态的两个遮蔽板部分重叠，使得遮蔽板可完整的遮蔽承载盘，
并可有效隔离承载盘及污染源。两个遮蔽板相重叠的部分并未直接接触，可避免两个遮蔽板接触过程中产生微粒，以减少对反应腔体的污染。
11.本实用新型的一目的，在于提供一种具有开合式遮蔽构件的沉积机台，主要通过两个遮蔽板构成一个完整的遮蔽件，可缩小收纳遮蔽板需要的空间。在本实用新型一实施例中，两个遮蔽板可以在反应腔体的容置空间内进行相反方向的摆动，其中两个遮蔽板可以在反应腔体的容置空间内操作在开启状态或遮蔽状态，可简化反应腔体的构造及缩小反应腔体的体积。此外亦可进一步使用厚度较大的遮蔽板，以防止遮蔽板在清洁沉积机台时发生高温变形，并有利于提高遮蔽板遮挡承载盘的效果。
12.为了达到上述的目的，本实用新型提出一种具有开合式遮蔽构件的沉积机台，包括：一反应腔体，包括一容置空间；一承载盘，位于容置空间内，并用以承载至少一基板；及一开合式遮蔽构件，包括：一第一遮蔽板，位于容置空间内；一第二遮蔽板，位于容置空间内；一第一驱动装置，连接第一遮蔽板，其中第一遮蔽板的高度高于第二遮蔽板；及一第二驱动装置，连接第二遮蔽板，其中第一驱动装置及第二驱动装置分别驱动第一遮蔽板及第二遮蔽板朝相反方向摆动，使得第一遮蔽板及第二遮蔽板操作在在一开启状态及一遮蔽状态之间切换，其中遮蔽状态的第一遮蔽板及第二遮蔽板会相互靠近，且部分第一遮蔽板与部分第二遮蔽板重叠以遮挡承载盘。
13.本实用新型提出一种开合式遮蔽构件，适用于一沉积机台，包括：一第一遮蔽板；一第二遮蔽板；一第一驱动装置，连接第一遮蔽板，其中第一遮蔽板的高度高于第二遮蔽板；及一第二驱动装置，连接第二遮蔽板，其中第一驱动装置及第二驱动装置分别驱动第一遮蔽板及第二遮蔽板朝相反方向摆动，使得第一遮蔽板及第二遮蔽板在一开启状态及一遮蔽状态之间切换，其中遮蔽状态的部分第一遮蔽板与部分第二遮蔽板重叠，而开启状态的第一遮蔽板及第二遮蔽板相互远离，并在第一遮蔽板及第二遮蔽板之间则形成一间隔空间。
14.所述的具有开合式遮蔽构件的沉积机台及开合式遮蔽构件，其中第一驱动装置及第二驱动装置分别包括一轴封装置及至少一驱动马达，第一驱动装置及第二驱动装置的驱动马达分别通过轴封装置连接第一遮蔽板及第二遮蔽板。
15.所述的具有开合式遮蔽构件的沉积机台及开合式遮蔽构件，包括一第一连接臂及一第二连接臂，第一驱动装置通过第一连接臂连接第一遮蔽板，而第二驱动装置则通过第二连接臂连接第二遮蔽板。
16.所述的具有开合式遮蔽构件的沉积机台及开合式遮蔽构件，包括复数个位置感测单元设置于反应腔体，并用以感测第一遮蔽板及第二遮蔽板的位置。
17.所述的具有开合式遮蔽构件的沉积机台及开合式遮蔽构件，包括两个感测区连接反应腔体，两个感测区分别包括一感测空间流体连接容置空间，其中第一遮蔽板及第二遮蔽板操作在开启状态，且部分第一遮蔽板及部分第二遮蔽板分别位于两个感测区的感测空间内。
18.所述的具有开合式遮蔽构件的沉积机台及开合式遮蔽构件，包括复数个位置感测单元设置于两个感测区，并用以感测进入感测空间的第一遮蔽板及第二遮蔽板。
19.所述的具有开合式遮蔽构件的沉积机台及开合式遮蔽构件，其中第一遮蔽板的面积大于第二遮蔽板的面积。
20.本实用新型的有益效果是：提供一种具有遮蔽装置的沉积设备，在清洁反应腔体时，驱动装置则会带动第一及第二遮蔽板相互靠近，并切换为遮蔽状态以遮蔽承载盘，避免在清洁沉积机台的过程中污染承载盘。
附图说明
21.图1为本实用新型具有开合式遮蔽构件的沉积机台操作在遮挡状态一实施例的侧面剖面示意图。
22.图2为本实用新型沉积机台的开合式遮蔽构件操作在开启状态一实施例的立体示意图。
23.图3为本实用新型沉积机台的开合式遮蔽构件操作在遮蔽状态一实施例的立体示意图。
24.图4为本实用新型开合式遮蔽构件未操作在遮蔽状态一实施例的部分放大剖面示意图。
25.图5为本实用新型开合式遮蔽构件操作在遮蔽状态一实施例的部分放大剖面示意图。
26.图6为本实用新型具有开合式遮蔽构件的沉积机台操作在开启状态一实施例的俯视图。
27.图7为本实用新型具有开合式遮蔽构件的沉积机台操作在遮蔽状态一实施例的俯视图。
28.图8为本实用新型具有开合式遮蔽构件的沉积机台操作在开启状态又一实施例的俯视图。
29.附图标记说明：10:薄膜沉积机台；100:开合式遮蔽构件；11:反应腔体；111: 挡件；112:开口；113:感测区；12:容置空间；120:感测空间；121:清洁空间；13: 承载盘；141:第一连接臂；143:第二连接臂；15:遮蔽件；151:第一遮蔽板；1511: 第一内侧面；1513:第一外侧面；1515:凸部；152:间隔空间；153:第二遮蔽板； 1531:第二内侧面；1533:第二外侧面；1535:凹部；154:间隙；161:靶材；163:基板；171:第一驱动装置；1711:驱动马达；1713:轴封装置；173:第二驱动装置； 1731:驱动马达；1733:轴封装置；19:位置感测单元。
具体实施方式
30.请参阅图1，为本实用新型具有开合式遮蔽构件的沉积机台操作在遮挡状态一实施例的侧面剖面示意图。如图所示，沉积机台10主要包括一反应腔体11、一承载盘13及一开合式遮蔽构件100，其中反应腔体11包括一容置空间12用以容置承载盘13及部分的开合式遮蔽构件100。
31.承载盘13位于反应腔体11的容置空间12内，并用以承载至少一基板163。以沉积机台10为物理气相沉积腔体为例，反应腔体11内设置一靶材161，其中靶材161面对及承载盘13。例如靶材161可设置在反应腔体11的上表面，并朝向位于容置空间12内的承载盘13及/或基板163。
32.请配合参阅图2及图3，开合式遮蔽构件100包括一第一遮蔽板151、一第二遮蔽板153、一第一驱动装置171及一第二驱动装置173，其中第一遮蔽板151 及第二遮蔽板153位
于容置空间12内，而部分第一驱动装置171及部分第二驱动装置173位于容置空间12内。
33.第一驱动装置171及第二驱动装置173分别连接第一遮蔽板151及第二遮蔽板153，并分别驱动第一遮蔽板151及第二遮蔽板153朝相反方向摆动，例如第一遮蔽板151及第二遮蔽板153分别以第一驱动装置171及第二驱动装置173 为轴心朝相反方向同步摆动。
34.如图2所示，第一遮蔽板151包括一第一内侧面1511及至少一第一外侧面 1513，而第二遮蔽板153则包括一第二内侧面1531及至少一第二外侧面1533，其中第一遮蔽板151的第一内侧面1511面对第二遮蔽板153的第二内侧面1531。
35.在本实用新型一实施例中，第一遮蔽板151及第二遮蔽板153可为板体，其中第一遮蔽板151及第二遮蔽板153的面积及形状可为相近，例如第一遮蔽板151及第二遮蔽板153可为半圆形的板体。当第一驱动装置171及第二驱动装置173带动第一遮蔽板151及第二遮蔽板153闭合时，第一遮蔽板151及第二遮蔽板153会相互靠近并形成一圆板状的遮蔽件15。
36.上述第一遮蔽板151及第二遮蔽板153的面积及形状相近，并为半圆形的板体仅为本实用新型一实施例，并非本实用新型权利范围的限制。在实际应用时，第一遮蔽板151及第二遮蔽板153可以是具有不同面积及形状的板体，亦可为方形、椭圆形或任意几何形状的板体，例如第一遮蔽板151的面积可大于第二遮蔽板153的面积。
37.具体而言，第一驱动装置171及第二驱动装置173可分别驱动第一遮蔽板 151的第一内侧面1511及第二遮蔽板153的第二内侧面1531相互远离，使得第一遮蔽板151及第二遮蔽板153操作在开启状态，其中第一遮蔽板151的第一内侧面1511及第二遮蔽板153的第二内侧面1531之间会形成一间隔空间152，如图2所示。此外，第一驱动装置171及第二驱动装置173亦可分别驱动第一遮蔽板151的第一内侧面1511及第二遮蔽板153的第二内侧面1531相互靠近，使得第一遮蔽板151及第二遮蔽板153操作在遮蔽状态，如图3所示。第一遮蔽板151及第二遮蔽板153的操作方式，会在后面的实施例中详细说明。
38.在本实用新型一实施例中，如图2及图3所示，第一驱动装置171及第二驱动装置173包括至少一驱动马达1711/1731及一轴封装置1713/1733，其中轴封装置1713/1733连接反应腔体11，并有部分的封装装置1713/1733位于反应腔体11的容置空间12内。第一驱动装置171及第二驱动装置173分别连接并驱动第一遮蔽板151及第二遮蔽板153朝相反方向同步转动。轴封装置1713/1733 可以是一般常见的轴封，主要用以隔离反应腔体11的容置空间12与外部的空间，以维持容置空间12的真空。在本实用新型另一实施例中，轴封装置1713/1733 可以是磁流体轴封。
39.在实际应用时，第一驱动装置171及第二驱动装置173可分别通过第一连接臂141及第二连接臂143连接第一遮蔽板151及第二遮蔽板153。在本实用新型一实施例中，第一遮蔽板151及第二遮蔽板153可与第一连接臂141及第二连接臂143分离，并将第一遮臂板151及第二遮蔽板153放置在承载盘13的承载面131上，其中承载盘13的承载面131用以承载至少一基板163。
40.在本实用新型一实施例中，第一遮蔽板151及第二遮蔽板153可设置在不同的高度，例如第一遮蔽板151高于第二遮蔽板153，当第一遮蔽板151及第二遮蔽板153操作在遮蔽状态时，部分的第一遮蔽板151会与部分的第二遮蔽板 153重叠，并于第一遮蔽板151及第二遮蔽板153之间形成一重叠区域，以提高遮蔽件15的遮挡效果。
41.在本实用新型一实施例中，如图4所示，第一遮蔽板151及第二遮蔽板153 未操作
在遮蔽状态，其中第一遮蔽板151的第一内侧面1511包括至少一凸部 1515，而第二遮蔽板153的第二内侧面1531包括至少一凹部1535。第一内侧面 1511的凸部1515对应第二内侧面1531的凹部1535，其中凸部1515的体积略小于凹部1535。
42.如图5所示，本实用新型实施例所述的第一遮蔽板151及第二遮蔽板153 操作在遮蔽状态，可被定义为第一遮蔽板151的第一内侧面1511及第二遮蔽板 153的第二内侧面1531相互靠近，其中操作在遮蔽状态的第一遮蔽板151的第一内侧面1511与第二遮蔽板153的第二内侧面1531之间形成一间隙154。
43.第一遮蔽板151及第二遮蔽板153操作在遮蔽状态时，第一内侧面1511的凸部1515会进入第二内侧面1531的凹部1535内，其中凸部1515与凹部1535 之间亦会存在间隙154。
44.第一内侧面1511及第二内侧面1531之间的间隙154距小于一门坎值，例如小于1mm。具体而言，第一遮蔽板151及第二遮蔽板153并不会直接接触，第一遮蔽板151的凸部1515与第二遮蔽板153的凹部1535亦不会直接接触，以防止第一遮蔽板151及第二遮蔽板153在接触过程中产生微粒，而污染反应腔体11的容置空间12及/或承载盘13。
45.具体而言，本实用新型的沉积机台10及/或开合式遮蔽构件100可操作在两种状态，分别是开启状态及遮蔽状态。如图2及图6所示，第一驱动装置171 及第二驱动装置173可分别驱动第一遮蔽板151及第二遮蔽板153朝相反方向摆动，使得第一遮蔽板151及第二遮蔽板153相互远离，并操作在开启状态。操作在开启状态的第一遮蔽板151及第二遮蔽板153之间会形成一间隔空间 152，使得靶材161与承载盘13及沉积机台之间不存在第一遮蔽板151及第二遮蔽板153。
46.而后可驱动承载盘13及基板163朝靶材161的方向靠近，并通过容置空间 12内的制程气体，例如惰性气体，撞击靶材161，以在基板163的表面沉积薄膜。
47.在本实用新型一实施例中，如图1所示，反应腔体11的容置空间12可设置一挡件111，其中挡件111的一端连接反应腔体11，而挡件111的另一端则形成一开口112。承载盘13朝靶材161靠近时，会进入或接触挡件111形成的开口112。反应腔体11、承载盘13及挡件111会在容置空间12内区隔出一反应空间，并在反应空间内的基板163表面沉积薄膜，可防止在反应空间外的反应腔体11及承载盘13的表面形成沉积薄膜。
48.此外，如图3及图7所示，第一驱动装置171及第二驱动装置173可分别驱动第一遮蔽板151及第二遮蔽板153朝相反方向摆动，使得第一遮蔽板151 及第二遮蔽板153相互靠近，并操作在遮蔽状态。第一遮蔽板151及第二遮蔽板153可形成遮蔽件15，其中遮蔽件15会位在靶材161与承载盘13之间，并用以遮蔽承载盘13以隔离靶材161及承载盘13。
49.遮蔽件15可在容置空间12内区隔一清洁空间121，其中清洁空间121与反应空间的区域部分重叠或相近。可在清洁空间121内进行预烧(burn-in)制程，以清洁靶材161及清洁空间121内的反应腔体11及/或挡件111，并去除靶材161 表面的氧化物、氮化物或其他污染物，及反应腔体11及/或挡件111表面的沉积薄膜。
50.在清洁沉积机台10的过程中，承载盘13及/或基板163会被遮蔽件15遮挡或隔离，以避免清洁过程中产生的物质污染或沉积在承载盘13及/或基板163 的表面。
51.在本实用新型一实施例中，如图6及图7所示，第一遮蔽板151及第二遮蔽板153可以在反应腔体11的容置空间12内操作在开启状态及遮蔽状态，而不需要额外设置一个或多个储存腔体来储存开启状态的遮蔽板。例如可使得反应腔体11及/容置空间12的体积略大
于原本的体积，便可使得第一遮蔽板151 及第二遮蔽板153在反应腔体11的容置空间12内开启或闭合。
52.在本实用新型一实施例中，可进一步在反应腔体11上设置复数个位置感测单元19，例如位置感测单元19可以是光感测单元。位置感测单元19朝向容置空间12，并用以感测第一遮蔽板151及第二遮蔽板153的位置，以判断第一遮蔽板151及第二遮蔽板153是否处在开启状态，并可避免载盘13、第一遮蔽板 151及第二遮蔽板153发生不正常的碰撞。
53.此外可依据沉积机台10上其他机构或动线的配置，调整开合式遮蔽构件100 在反应腔体11的位置。以反应腔体11的容置空间12为立方体为例，如图6及图7所示，开合式遮蔽构件100的第一及第二驱动装置171/173可设置在反应腔体11及/或容置空间12的侧边。如图8所示，开合式遮蔽构件100的第一及第二驱动装置171/173亦可设置在反应腔体11/或容置空间12的角落或顶角，以利于在反应腔体11的侧边设置基板163进料口及抽气管线等机构。
54.在本实用新型一实施例中，反应腔体11可连接两个感测区113，其中感测区113凸出反应腔体11的侧表面，且感测区113的厚度小于反应腔体11。两个感测区113分别包括一感测空间120，且感测区113的感测空间120流体连接反应腔体11的容置空间12，其中感测空间120的厚度或高度小于容置空间12。当第一遮蔽板151及第二遮蔽板153操作在开启状态时，部分的第一遮蔽板151 及部分的第二遮蔽板153会分别进入流体连接容置空间12的两个感测空间120，其中位于感测空间120内的第一遮蔽板151及第二遮蔽板153的面积小于位于容置空间12内的第一遮蔽板151及第二遮蔽板153的面积。
55.如图8所示，两个感测区113分别设置在反应腔体11相邻的两个侧边，并于两个感测区113上分别设置至少一位置感测单元19，分别用以感测进入感测空间120的第一遮蔽板151及第二遮蔽板153。
56.本实用新型优点：
57.提供一种具有遮蔽装置的沉积设备，在清洁反应腔体时，驱动装置则会带动第一及第二遮蔽板相互靠近，并切换为遮蔽状态以遮蔽承载盘，避免在清洁沉积机台的过程中污染承载盘。
58.以上所述，仅为本实用新型的一较佳实施例而已，并非用来限定本实用新型实施的范围，即凡依本实用新型申请专利范围所述的形状、构造、特征及精神所为的均等变化与修饰，均应包括于本实用新型的申请专利范围内。